GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书

GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书执行标准：Q／321102ZD093-2014、MT209-1990（抗干扰和可靠性除外）、GB3836-2010版本号：V1.0出版日期：2014-XX-XX镇江中煤电子有限公司使用产品前请仔细阅读本说明书GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书1警告“维修时不得本安电路和与本安电路有关的元、器件的电气参数、规格和型号”“本安产品不得随意与未经联检的设备连接”“维修设备时，不得带电拔插集成电路或更换元件。”GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书1一、概述GLW30矿用本安型流量传是采用恒功率方式为测量原理的热式气体质量流量计。其特点是可靠性高，重复性好，压损小，无可动部件，量程比宽，响应速度快，测量精度高，无须温压补偿。特别在大管径，低流速，流量范围变化大及特小流量测量方面具有明显优势。二、产品分类2.1防爆型式:矿用本质安全型，防爆标志:ExibI2.2防爆合格证编号：“MA”标志编号：2.3规格:流速测量范围：0.8m/s～30m/s；2.4型号GLW30流速范围测试原理流量矿用传感器示例GLW30型表示为镇江中煤电子有限公司生产的流量传感器2.5基本参数2.5.1公称通径：400mm；2.5.2公称压力：1MPa；2.5.3被测介质为气体；2.5传感器组成:2.5传感器由数据处理和显示部件及传感部件组成。2.6外形尺寸及重量2.6.1传感部件外形尺寸L×B×H615×155×131mm2.6.2整机重量:约2.5kg2.7传感器外形尺寸示意图见附录A。2.8传感器关联设备见第十一章三、技术要求3.1一般要求3.1.1产品应符合本标准要求，且应按经规定程序批准的图样和技术文件制造。3.1.2产品与关联设备配套，须经国家有关部门授权的防爆检验机构联检合格。与产品配套的关联设备应具有有效期内的矿用产品安全标志证书。3.2环境条件3.2.1传感器应能在下列条件下正常工作。a)工作温度:0℃～40℃；b)相对湿度:≤95%(+25℃)；c)大气压力:80kPa～106kPa；d)无显著震动和冲击的场合；e)煤矿井下有甲烷和煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。3.2.2传感器安装条件应符合下列要求：GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书2a)流体条件：被测流体必须为单向流体或可以认为是单向流体。b)传感器应水平安装在与公称通径相应的管道上；c)传感器的上下游应配置一定长度的直管段；d)传感器的上游侧不应设置流量调节阀；3.3电气性能3.3.1额定工作电压：18V，工作电流：≤120mA。3.3.2流速测量范围：0.8m/s～30m/s；3.3.3传感器基本误差：±2.0%(F.S.)。3.3.4传感器重复性：0.5%3.3.5输出信号制式：频率信号型：200～1000Hz，脉冲宽度应不小于0.3ms。3.3.6功能显示功能：大屏幕液晶显示屏。四、安装及接线方法4.1安装注意事项1)安装时千万要小心，不要碰坏传感器的两根探针，对插入式仪表至关重要！2)安装时应使流量计上的流向标志所示方向与流体流动方向一致。3)安装时不要拧动传感器顶上电子盒，以免探头至电子盒中电路板的引线折断，导致仪表损坏！4)上游应有10D（管道内径）的直管段，下游应有5D的直管段。5)插入式结构安装时，测量点一般应该在平均流速处或管道中心处。6)仪表安装处的管道内壁应光滑清洁，无明显突出，流量调节阀应装在流量计的下游。7)仪表安装处应远离脉动源，如果难以避免，仪表前面应加整流器，或采取相应措施。8)仪表应避免安装在管道易积水处，管道低凹的地方．9)仪表可垂直或水平安装，安装使用中严防漏气。10)使用于防爆场合的仪表，用户安装使用时必须遵守中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程。4.2安装插入式的安装有3″/4卡套连接、卡套+球阀连接和密封体+球阀连接三种方式。前面二种方式适合大多数低压管道的安装，使用。但在仪表插入和拔出时，用户视现场的压力高、低和是否允许气体泄漏决定管道是否要断流，出于安全考虑能断则断为好。后面一种即通常所说的不断流拆卸装置。这种方式由于有了密封体，插入或拔出时较费劲，且易拉伤支杆，使用时要小心谨慎。插入式安装方式见下图4.1和4.2GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书3图4.1插入式卡套安装图4.2插入式球阀+卡套和球阀+密封体安装GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书44.2.1插入式安装的共同要求如下：（1）基座必须垂直（目测）焊接至开孔管道。（2）拧松卡套上螺母，将探头和支杆小心插入卡套。插入时小心不要碰坏探头！（3）探头和支杆进入后须注意流动方向和插入深度。方向：转动支杆使仪表上标明的流动方向与实际气体流动方向一致，偏角应小于20°，越小越好。插入深度：仪表的测量点可放在平均流速处或管道中心处。通常测量点选在平均流速处，这种方式对流量的测量简单易行，并能保证测量的准确性。平均流速（Ｖ）处与测量管道的内壁距离为У。У=0.242R或У=0.121D式中：Ｒ为管道的半径，单位为毫米（mm）Ｄ为管道的内径，单位为毫米（mm）若要放在管道中心测量时，需要先标定，以确定轴向平均流速(V)与管道中心线上的流速Vmax（即最大流速）之比。对于充分发展的紊流其比值为0.862。测量点确定后，插入深度也随之确定。现以卡套连接，测量点在平均流速处为例进行说明，供用户参考。在图4.3中已标明H、d、D及L标的位置。在实际操作中关键是确定Ｌ标的尺寸：Ｌ标=Ｈ＋d＋0.121D－16式中：Ｈ为螺母顶部至管道顶部的距离，待基座焊接好，卡套装紧后现场实测。d为管道璧厚，用户已知。DN为管道内径，用户已知。以上单位均为mm。图4.3插入深度的确定按上面计算出的Ｌ标值在仪表支杆上作一标记，然后拧松螺母,把仪表小心插入卡套,慢慢拧紧螺母，直至标记线与卡套上的螺母面一致.再将流动方向调好后用板手拧紧卡套上的螺母紧固即可。若带有球阀，拔出时探头位置必须高于球阀才能关断球阀。插入式流量Q的计算：Q=V×S×3600式中：V为平均流速处检测的平均流速，单位为Nm/S。S为管道面积，其单位为㎡。GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书5注：若测量点位于管道中心线，检测的流速为最大流速Vmax，V=0.862Vmax。4.2接线方法①接线端子示意及端子定义三线制电压脉冲允许输入电源电压范围为：16～24Vdc，在此电压范围内，仪表都能够正常工作，并且在J1的3脚上输出0V/5V电压脉冲，脉冲宽度220us。如图4.4所示。图4.4三线制电压脉冲接线②接线接线导线请选用3×0.5mm2屏蔽电缆。导线与接线端子连接必须可靠。电缆屏蔽网应在安全场所可靠接地，禁止与仪表外壳连接。传感器放大壳体上设有接地螺栓，用户使用时应可靠接地。五、用户界面热式气体质量流量计具有现场显示和设置功能，能够在其多功能LCD显示屏上现场显示各种运行参数，显示模块带有三个功能按键，能够对显示内容和传感器的运行参数进行设置。5.1LCD多功能显示屏介绍传感器的多功能显示屏可以显示“瞬时流量”、“密度”、“累积流量”等信息。LCD显示屏如下图5.1所示。V+V-AB脉冲计数器24VdcGLW30矿用本安型流量传感器使用说明书6图5.1LCD显示屏LCD显示屏有三行显示内容，第一行为标题栏，指示当前的二、三行显示内容的意义。中间第二行显示内容可以切换选择为“瞬时流量值”或“密度”，最下面的第三行显示为“累积流量值”。流量显示如图5.2所示样式图5.2瞬时流量和累积流量传感器进行质量流量显示时，在LCD第一行显示“M”(MASS)标记，如图5.3所示样式。图5.3质量流量的瞬时量和累积量用户可以设置巡显功能在液晶屏第二行上依次自动切换显示各个参量。显示切换内容定义：显示行显示标识内容定义小数点位数第一行无瞬时流量2第二行T温度2P压力2S流速2无累积量可设GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书75.2按键功能介绍显示模块的按键位于液晶显示屏的正上方沿圆周分布，分别在电路板上印刷标记为：键、键、键。三个按键在正常运行状态和设置状态的功能定义不同。按键排列如图5.4所示。图5.4按键正常运行状态时按键用来切换多功能显示屏的显示内容，按键可将显示内容切换到瞬时量，键在正常运行状态不起作用。设置状态时功能定义从左到右依次为“左右”键、“上下”键、“确认”键，传感器采用三键组合完成码设定和数设定，具体使用方法将在本手册的下一个章节进行详细介绍。5.4运行状态传感器根据仪表的使用情况明确划分了运行状态，现场显示型传感器设计有三种运行状态，分别是：正常运行状态仪表设置状态仪表校验状态正常运行状态下，仪表的显示界面为本章前部分描述的各种参量，用户可通过按键切换显示内容。仪表设置状态指进行仪表相关参数设置，在进行参数设置的时候，传感器对于现场流量的计算、处理仍然在同步进行，不会对计量造成影响，关于设置的内容将在下一章节进行详细表述。仪表校验状态是在传感器出厂前进行的校验工作，包括温度模块的精度校正等，每套传感器模块在出厂前均已校验完毕，用户无需设置。六.参数设置传感器在使用前，须根据具体热式质量流量计型号产品的功能定义对仪表进行简单设置。首先需确定信号的输出方式，流量输出单位等，我们称为码设定；其次要确定使用得测量管段口径、流量范围、流量系数等常数，我们称为数设定。设置状态时功能定义从左到右依次为“左右”键、“上下”键、“确认”键，传感器采用三键组合完成码设定和数设定。6.1设置方法传感器的设置分为码设定和数设定，码设定用来设定仪表的功能，比如输出方式的选择、流量滤波GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书8功能的开启、进入校验状态等，数设定用来设定系统的常数，比如口径、流量上下限等。6.1.1码设定在正常运行状态下，先按下键，接着同时按下键，仪表进入码设定状态，如图6.1所示。图6.1进入或退出码设定显示器上面两位数码显示参数序号，下面两位数码显示该参数的当前功能码，同时当前设定位闪烁，如图6.2所示。图6.2码设定界面表示进行码地址01“开机启动时间”参数设定，从屏幕可以看到01地址的功能码值为02，表示开机启动时间为2秒。此时可用键移动设定位，用键选数0～9，用键进行确认和翻页，翻页即翻到下一个地址页面，顺序操作即可完成码设定。退出码设定时同样先按下键，接着同时按下键，仪表即将本次设定参数写入内部FLASH存储器并退出设定状态，进入运行状态。如此通过改变某参数序号（码地址）下的功能码即可达到改变参数设置的目的。6.1.2数设定在正常运行状态下，先按下键，接着同时按下键，仪表进入数设定状态，如图4.3所示GLW30矿用本安型流量传感器使用说明书9图6.3进入或退出数设定显示器上面三位数码显示参数序号，下面两位数码显示的为该参数序号对应的具体数值，同时当前设定位闪烁，如图6.4所示。图6.4数设定界面表示进行数地址001“流量上限”参数设定，从屏幕可以看到001地址的功能码值为“40.000000”，表示当前测量的上限为40Nm3/s、40Nm3/min或40Nm3/h，具体由码设定C10的内容确定。此时可通过用键移动设定位，用键选数0～9－·，用键进行确认和翻页，反复操作即可完成数设定。退出数设定时同样先按下键，接着同时按下键，仪表退出设定，进入正常运行状态。6.2设置项目说明所有的设置项目都归于对码设定和数设定的寄存器地址，表6.2.1和表6.2.2分别对应码设定和数设定的地址和功能。特别需要指出的是，表4.2.1和表4.2.2中包括了全功能传感器的所有设定值，若客户选购的传感器型号产品没有配置某些功能，其对应的码地址和数地址参数还是可以设置的，但所有的设置操作并不产生实际效用。6.2.1码设定地址清单码地址意义功能码说明01开机延时时间01～30设定开机启动时间为1～30秒02密度类型00不进行密度补偿，显示体积流量01密度为设定值05输出方式01脉冲输出024～20mA或HART@4～20